Jinfei Kaida Invested in The Construction of Lightweight Aluminum Alloy Auto Rim Project

On 25th,April,Jinfei Kaida signed the agreement with management committee of Jinhua Economic and Technological Development Zone,planning to invest in the local construction of smart manufacturing project of lightweight aluminium alloy auto rim with the annual production of 3 million pieces.

重型车辆铝合金轮辋挤压成形技术及应用

轻量化是重型车辆节约能源和减少排放的有效措施,是提高车辆性能的重要途径。针对重型车辆传统采用钢制轮辋质量大、难以有效减重的问题,为推进重载汽车轻量化进程,开展铝合金轮辋挤压成形技术及应用研究。系统研究变形温度、变形次数对7A04合金组织与性能影响的基础上,提出7A04合金逐次控制变形技术,在480℃下4次变形,可获得较好的综合力学性能,解决了高强铝合金常规成形塑性差的问题;开发的空心坯料反挤压成形技术,主应力分析表明可减小接触面上正应力,解决了铝合金轮辋成形力大的问题,在12.5 MN挤压液压机上实现10.0-20轮辋的整体成形。7A04合金轮辋替代传统钢制轮辋减重55%以上,已通过实车考核并批量应用,为装备的轻量化提供新的技术途径。

履带式自行火炮负重轮轮毂轻量化技术研究

为了保证将履带式自行火炮负重轮轮毂材料由钢质改为铝合金以后强度和刚度满足要求,首先采用有限元法计算原钢质诱导轮的刚度和强度,然后找出需要加强的薄弱部位并进行适当的修改,再计算材料改为LC4铝合金和结构修改后的刚度和强度,直到安全系数达到规定的范围为止,并对其进行了模态分析。计算结果表明,经过温挤压工艺制造的LC4铝合金负重轮轮毂既可保证安全,又可大幅度减轻质量。

挤压7A04铝合金轮辋断裂失效分析

利用Instron万能试验机研究了失效7A04铝合金轮辋轮辐径向、轮辐切向及轮毂轴向的拉伸性能,采用金相显微镜和扫描电子显微镜分析了轮辐、轮毂及卡槽失效部位的显微组织和断口形貌。结果表明,7A04铝合金轮辋轮辐径向、轮辐切向及轮毂轴向的显微组织及力学性能均符合要求;7A04铝合金轮辋失效的主要原因是在加工的过程中卡槽位置圆角过小,在服役过程中卡槽处产生应力集中,进而引发了多源性疲劳断裂以及韧脆混合型断裂,最终导致轮辋失效。

复合挤压在铝合金轮毂成形中的应用研究

在正向-反向-径向复合挤压及其金属流动行为研究的基础上,围绕重型车辆传统钢制轮毂难以减重的问题,针对轮毂结构、服役要求以及复合挤压成形的特点,提出了铝合金轮毂正向-反向-径向复合挤压成形新方法,结合数值模拟和实验研究,分析了坯料尺寸、摩擦因子以及模具圆角半径等工艺参数对等效应变的影响。控制了金属的有序定向流动,提高了挤压变形均匀性,缩短了成形工艺流程,实现了某铝合金轮毂的挤压成形,相较传统钢制轮毂减重达60%,为重型车辆轻量化提供了新途径。

7A04铝合金车轮半成品热变形行为研究

采用GLEEBLE-1500热模拟试验机研究了7A04铝合金车轮半成品的热变形及最佳热成形参数,使用金相显微镜分析微观组织。结果表明,在变形温度一定时,该铝合金的流变应力随应变速率的增加而逐渐增大;在应变速率一定时,其流变应力随变形温度的升高而降低。当变形温度为320℃时,晶粒仅发生形状的变化,其变形机制以动态回复为主;当变形温度为480℃时,出现了动态再结晶现象,从而使晶粒细化。铝合金车轮半成品热加工图中仅有一个功率耗散较大的区域(370℃~480℃,0.1 s^(-1)~0.003 s^(-1)),且其峰值功率耗散可达37%,失稳区的范围是:380℃~420℃,0.1 s^(-1)~1 s^(-1)。其优化的热加工参数与挤压态棒材及铸态7A04铝合金的优化热加工参数不同,表明多道次变形时,7A04铝合金热加工不宜选择单一的热变形参数。

大尺寸铝合金车轮挤压成形工艺

为实现大尺寸铝合金车轮整体挤压成形,利用空心坯料省力成形和无余料分流降载措施降低了工件成形载荷,用镦粗预制坯和去除不变形区铸造组织技术提高工件的组织均匀性。综合考虑尺寸、载荷、性能,制定了大尺寸铝合金车轮的整体挤压成形工艺。在此基础上设计、制造相应的成形模具,完成车轮的试制,验证了工艺的可靠性,为类似工件的成形提供工艺参考。

铝合金轮毂有限元分析及轻量化设计

为确保轮毂在满足性能和使用要求的前提下,减轻轮毂质量,缩短产品研发周期,降低生产成本,文章论述了低压铸造铝合金车轮产品设计过程的重要环节——强度与疲劳实验有限元分析,利用UG软件,找出最大应力集中区域,采用轮辐厚度减小0.5mm、轮辋厚度从原来的5.2mm减小到4.8mm及轮辐靠近轮芯处过渡圆角的半径从30mm增加到60mm的方法,使应力分布均匀,重新进行强度校核,表明满足强度与寿命要求,提高了材料的利用率,达到了产品轻量化的目的。采用有限元方法能缩短设计周期、降低生产成本,为企业带来经济效益。

铝合金自行车车圈型材挤压模的设计与制造

介绍了铝合金自行车车圈型材挤压模的设计方法,以及不同生产批量下的模具制造工艺。

重型装甲车辆用铝合金轮辋省力成形技术研究

针对重型装甲车辆传统钢质轮辋难以减重的问题,研究了新型铝合金轮辋加工技术。结合轮辋结构与挤压加工特点,研究提出了空心坯料反向挤压省力成形方法,大幅度降低挤压成形力的同时,提高了挤压变形的均匀性,为底部带中心孔的大型薄壁盘(筒)形件的成形提供了新思路。省力成形技术成功应用于某重型装甲车辆铝合金轮辋的成形制造,为兵器装备轻量化提供了重要途径。

基于SOA的轻合金挤压铸造CAPP系统研究

为了提高汽车零配件挤压铸造计算机辅助工艺设计(CAPP)的效率,帮助企业快速实现CAPP业务流程的变更,研究了基于面向服务架构(SOA)的轻合金挤压铸造CAPP系统。将挤压铸造CAPP中的不同功能单元/服务进行拆分,采用中立、标准、松散耦合的方式,通过业务、设计、验证、归档的控制流程将它们重新组合集成并提供给用户。基于Cordys,利用Web技术调用接口,采用企业服务总线(ESB)技术集成服务、实现了集工艺设计、仿真、验证、分析一体的轻合金挤压铸造CAPP系统。分析了基于Web服务的系统体系结构,并针对应用实施探讨了系统智能协作和服务集成的原理和方法。以轮毂为实例,简要阐述和分析了系统的实施过程。该研究的创新性在于:基于SOA构建了CAPP系统,可以将原子化的业务、设计、仿真、归档等服务进行重新整合使用,大大减少工艺反复验证和调试的时间,提高了效率。

铝合金轮辋成形工艺分析

介绍了复杂形状的大直径铝合金轮辋的热挤压模具设计。根据铝合金轮辋的结构特点及材料特性设计了挤压毛坯图,确定了一套切实可行的工艺方案,研究了轮辋毛坯的挤压成形工艺。

汽车铝合金车轮成形工艺与模具设计

近些年来,汽车尾气污染引起广泛关注,采用铝代替钢铁制造汽车部件,可使整车质量减轻,从而减少燃料消耗、降低汽车尾气排放。分析了汽车铝合金车轮的结构特点,制定了相应的成形工艺,设计了相关的成形模具。通过试验验证了汽车铝合金车轮成形的可行性,为车轮件的成形提供了技术支撑。

组合材料车轮结构强度分析

开发了由铝合金轮芯和钢制轮辋的组合材料车轮结构,其结构质量比传统钢制车轮质量减小25%以上,能有效降低一系簧下质量。用ANSYS有限元软件建立组合材料车轮的有限元模型,基于UIC 510-5标准和DVS 1608标准对组合材料车轮的铝合金轮芯和钢制轮辋的静强度及疲劳强度进行分析。结果表明:与传统钢制车轮结构相比,由铝合金材料制造轮芯的组合材料车轮,具有较低径向刚度的优点,其在列车运行过程中轮芯主要承受压应力,充分发挥了铝合金材料抗压性能优于抗拉性能的优点,保证了铝合金轮芯具有钢制车轮的静强度和疲劳强度性能。

铝合金轮毂等温挤压工艺与模具设计

分析铝合金轮毂的等温挤压成形工艺和成形关键,制定了相应的工艺路线及有效的解决方案,并介绍了相关挤压模设计,通过试验成功验证了该零件挤压成形的可行性,为该类零件的挤压成形开辟了新的道路。

铸旋轮毂内轮缘部位数值模拟及工艺优化

针对A356铝合金铸旋轮毂旋压成形中出现的内轮缘部位机械性能不足的问题,基于数值模拟方法对内轮缘部位旋压成形过程进行研究分析。通过温度为300-375℃,应变速率为0.0001-0.1 s^（-1）的高温拉伸实验,得到数值模拟中所需的材料参数。运用Abaqus软件建立不同芯模的轮毂旋压模型分析内轮缘部位的成形过程并进行了相应的实验验证。内轮缘部位的旋压成形数值模拟与成形件的微观组织形貌分析结果表明,几种不同的芯模旋压模型中,斜面模型的整体变形量和变形均匀性要远大于原始模型,圆弧模型次之。不同芯模结构和旋轮进给路径对内轮缘部位的影响规律的分析结果,为优化机械性能、改善工艺参数提供了依据。

基于有限元分析铝合金车轮的轻量化设计研究

文章通过三维软件Solidworks建构车轮的实体模型,利用ANSYS软件进行强度分析和模态分析,分析结果表明,车轮的最大应力远小于铝合金的许用应力,车轮的固有频率满足要求,存在进一步改进的可能和必要。最后,改进车轮模型,改进结果表明,车轮的重量下降了13.9%。利用有限元分析技术有助于提高车轮的设计水平、缩短设计周期、减少开发成本。

挤压成形7A04铝合金轮辋疲劳性能研究

为准确掌握挤压成形铝合金轮辋的性能特点,提高轮辋的服役寿命,利用Instron8801疲劳试验机对挤压成形7A04铝合金轮辋不同应力下轴向与周向的疲劳寿命进行测试,通过金相显微镜和SEM扫描电镜对轮辋组织及疲劳断口进行对比分析。结果表明:挤压成形7A04铝合金轮辋轴向和周向拉伸力学性能差别不大,但疲劳性能有很大差异,轴向疲劳寿命比周向的高约40%;随加载应力的降低,疲劳寿命呈非线性升高,疲劳裂纹扩展区的面积增大,疲劳条纹的间距变小。最后用最小二乘法处理拟合得到轮辋周向S-N的关系式,为挤压成形7A04铝合金轮辋不同应力下疲劳寿命的预测提供依据。

大直径、宽轮辋低压铸造A356铝合金车轮轮辋缺陷及性能的改进

为了解决大尺寸、宽轮辋A356铝合金车轮轮辋缩松、漏气及90°冲击试验不合格的问题,改进了模具轮辋型腔,增加了侧模冷却风盒。经工艺验证,对车轮轮辋进行了力学性能测试、气密性检查及90°冲击试验。验证结果表明,改进后的模具,提高了车轮轮辋的力学性能,解决了缩松、漏气及90°冲击试验不合格的问题。

A356铝合金低压铸造轮毂轮缘缺陷分析及改进

利用渗透探伤、金相显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析仪(EDS)分析了A356铝合金轮毂轮缘位置的铸造缺陷。结果表明:缺陷主要为边界圆整的,内部存在碳氧夹杂物的孔洞以及边界为针状β-Fe相的狭长状孔洞,少量孔洞内部存在由于过滤网纤维丝脱落所引起的夹杂物。为提高产品质量,对易出现的各种缺陷进行总结,并提出相应的改进措施。